CN116476112A - 抓取装置 - Google Patents

Abstract

本公开提供一种抓取装置，其包括：安装板，驱动装置，所述驱动装置设置于所述安装板，并用于提供驱动力；以及至少四个抓取部，所述至少四个抓取部被设置于待抓取物体的两侧，并被设置为能够相对于所述安装板动作；所述至少四个抓取部能够同时地被所述驱动装置所驱动，以使得所述抓取部同时地靠近待抓取物体，并抓取待抓取物体，或者同时地远离待抓取物体，并释放待抓取物体。

Description

抓取装置

技术领域

本公开涉及一种抓取装置，尤其涉及一种连杆传动的同步抱夹式抓取末端装置。

背景技术

机械爪作为一种常见物料夹取设备，在工业领域中有着非常广泛的应用。一般来说，机械爪具有多种结构形式，如夹持型、托持型和吸附型等。

目前的夹持型机械手一般可分为刚性机械手以及软体机械手两种，在夹持物体时，缺乏准确控制夹持的力度，在夹持不同刚度的物体时，具有一定的局限性。而且，一个夹持型机械手仅能够夹持一种零件，在使用时存在很大的局限性，同时缺乏灵活性，不能很好地适应不用零件。

中国发明专利申请2023100479015公开了一种夹持装置，在该夹持装置中，仅能对托盘类的零件进行定位，适应场合较窄。

相应地，对于不同零件只能额外开发新的夹持型机械手，这无疑极大地提高了生产成本，造成严重的浪费，影响产品的更新换代。并且现有的夹具在对零件进行抓取、搬运的过程中由于零件自身的尺寸不同很容易对夹取位置和受力变形情况产生影响，最终影响成品的合格率。

发明内容

为了解决上述技术问题之一，本公开提供了一种抓取装置。

根据本公开的一个方面，提供了一种抓取装置，其包括：

安装板，

驱动装置，所述驱动装置设置于所述安装板，并用于提供驱动力；以及

至少四个抓取部，所述至少四个抓取部被设置于待抓取物体的两侧，并被设置为能够相对于所述安装板动作；所述至少四个抓取部能够同时地被所述驱动装置所驱动，以使得所述抓取部同时地靠近待抓取物体，并抓取待抓取物体，或者同时地远离待抓取物体，并释放待抓取物体。

根据本公开的至少一个实施方式的抓取装置，所述抓取部能够被设置为相对于所述安装板平移或者转动。

根据本公开的至少一个实施方式的抓取装置，还包括：

支撑架，所述支撑架的一端设置于所述安装板，所述支撑架的另一端通过铰接轴铰接于所述抓取部的中部，以当所述抓取部被所述驱动装置驱动时，所述抓取部以所述的铰接轴转动。

根据本公开的至少一个实施方式的抓取装置，所述抓取部远离所述支撑架的一端设置有吸盘，并通过吸盘对待抓取物体所提供的吸力，实现待抓取物体的抓取。

根据本公开的至少一个实施方式的抓取装置，所述吸盘通过安装架设置于所述支撑架的一端。

根据本公开的至少一个实施方式的抓取装置，所述安装架还设置有防撞限位块，并通过防撞限位块与待抓取物体的接触，控制吸盘的位置。

根据本公开的至少一个实施方式的抓取装置，所述抓取部的另一端铰接于摆臂连杆的一端，所述摆臂连杆的另一端铰接于滑动块，其中，所述滑动块能够被所述驱动装置所驱动以能够滑动，以便驱动所述抓取部转动。

根据本公开的至少一个实施方式的抓取装置，还包括：

直线运动部件，所述驱动装置能够驱动所述直线运动部件进行直线运动；所述直线运动部件与所述滑动块通过传动连杆相连接，所述直线运动部件在运动时，能够驱动所述滑动块运动，其中，所述直线运动部件与所述滑动块的运动方向不同。

根据本公开的至少一个实施方式的抓取装置，所述直线运动部件包括丝母，所述驱动装置用于驱动丝杆转动，所述丝母可转动地设置于所述丝杆上。

根据本公开的至少一个实施方式的抓取装置，所述直线运动部件能够被设置于所述安装板的第一导向装置所导向。

根据本公开的至少一个实施方式的抓取装置，，所述第一导向装置包括导轨，所述直线运动部件被设置为能够沿所述导轨滑动。

根据本公开的至少一个实施方式的抓取装置，所述安装板上设置有快换装置。

附图说明

附图示出了本公开的示例性实施方式，并与其说明一起用于解释本公开的原理，其中包括了这些附图以提供对本公开的进一步理解，并且附图包括在本说明书中并构成本说明书的一部分。

图1是根据本公开的一个实施方式的抓取装置的结构示意图。

图2是根据本公开的一个实施方式的抓取装置的另一角度的结构示意图。

图3是根据本公开的至少一个实施方式的抓取装置的部分结构示意图。

图4是根据本公开的至少一个实施方式的抓取部的结构示意图。

图5是根据本公开的至少一个实施方式的抓取装置的部分结构示意图。

图6是根据本公开的一种实施方式的抓取装置抓取U型待抓取物体的示意图。

图中附图标记具体为：

110安装板

120驱动装置

130抓取部

140丝杆

150直线运动部件

160第一导向装置

170滑动块

180传动连杆

190第二导向装置

195限位部

200支撑架

210吸盘

220安装架

230防撞限位块

240摆臂连杆

250快换装置

251连接架

252快换接头

260调节开关

270传动护罩

280第一把手

290第二把手。

具体实施方式

下面结合附图和实施方式对本公开作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于解释相关内容，而非对本公开的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本公开相关的部分。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本公开中的实施方式及实施方式中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施方式来详细说明本公开的技术方案。

除非另有说明，否则示出的示例性实施方式/实施例将被理解为提供可以在实践中实施本公开的技术构思的一些方式的各种细节的示例性特征。因此，除非另有说明，否则在不脱离本公开的技术构思的情况下，各种实施方式/实施例的特征可以另外地组合、分离、互换和/或重新布置。

在附图中使用交叉影线和/或阴影通常用于使相邻部件之间的边界变得清晰。如此，除非说明，否则交叉影线或阴影的存在与否均不传达或表示对部件的具体材料、材料性质、尺寸、比例、示出的部件之间的共性和/或部件的任何其它特性、属性、性质等的任何偏好或者要求。此外，在附图中，为了清楚和/或描述性的目的，可以夸大部件的尺寸和相对尺寸。当可以不同地实施示例性实施例时，可以以不同于所描述的顺序来执行具体的工艺顺序。例如，可以基本同时执行或者以与所描述的顺序相反的顺序执行两个连续描述的工艺。此外，同样的附图标记表示同样的部件。

当一个部件被称作“在”另一部件“上”或“之上”、“连接到”或“结合到”另一部件时，该部件可以直接在所述另一部件上、直接连接到或直接结合到所述另一部件，或者可以存在中间部件。然而，当部件被称作“直接在”另一部件“上”、“直接连接到”或“直接结合到”另一部件时，不存在中间部件。为此，术语“连接”可以指物理连接、电气连接等，并且具有或不具有中间部件。

为了描述性目的，本公开可使用诸如“在……之下”、“在……下方”、“在……下”、“下”、“在……上方”、“上”、“在……之上”、“较高的”和“侧(例如，如在“侧壁”中)”等的空间相对术语，从而来描述如附图中示出的一个部件与另一(其它)部件的关系。除了附图中描绘的方位之外，空间相对术语还意图包含设备在使用、操作和/或制造中的不同方位。例如，如果附图中的设备被翻转，则被描述为“在”其它部件或特征“下方”或“之下”的部件将随后被定位为“在”所述其它部件或特征“上方”。因此，示例性术语“在……下方”可以包含“上方”和“下方”两种方位。此外，设备可被另外定位(例如，旋转90度或者在其它方位处)，如此，相应地解释这里使用的空间相对描述语。

这里使用的术语是为了描述具体实施例的目的，而不意图是限制性的。如这里所使用的，除非上下文另外清楚地指出，否则单数形式“一个(种、者)”和“所述(该)”也意图包括复数形式。此外，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”以及它们的变型时，说明存在所陈述的特征、整体、步骤、操作、部件、组件和/或它们的组，但不排除存在或附加一个或更多个其它特征、整体、步骤、操作、部件、组件和/或它们的组。还要注意的是，如这里使用的，术语“基本上”、“大约”和其它类似的术语被用作近似术语而不用作程度术语，如此，它们被用来解释本领域普通技术人员将认识到的测量值、计算值和/或提供的值的固有偏差。

图1是根据本公开的一个实施方式的抓取装置的结构示意图。图2是根据本公开的一个实施方式的抓取装置的另一角度的结构示意图。

如图1和图2所示，本公开提供一种抓取装置，其包括：安装板110、驱动装置120和抓取部130等部件。

所述安装板110形成为所述抓取装置的基础，也就是说，所述抓取装置的其他部件能够直接地或者间接地安装于所述安装板110。在一个实施例中，所述安装板110形成板板部件，并且考虑到节约材料以及减重的要求，所述安装板110可以形成为大致呈工字型的形状，此时，所述安装板110的四个角部区域可以分别设置有一个抓取部130。

更进一步，当抓取部130的数量设置为其他的值时，例如5个或者6个等，此时所述安装板110也可以具有安装这些抓取部130相应地的区域。

所述驱动装置120设置于所述安装板110，并用于提供驱动力；本公开中，所述驱动装置120形成为电机的形式，例如直流伺服电机或者交流伺服电机等，由此当将所述抓取装置安装于机械臂等装置时，能够通过通用的电连接接头等实现对驱动装置120的供电和控制，方便系统集成。

在一个实施例中，所述驱动装置120能够通过支座固定于所述安装板110，此时，所述驱动装置120被固定在支座上，所述支座与所述安装板110分离地成型，并被固定于所述安装板110；或者，所述支座与所述安装板110一体地成型。

图3是根据本公开的至少一个实施方式的抓取装置的部分结构示意图。

如图3所示，所述驱动装置120用于驱动丝杆140转动，此时，所述丝杆140通过联轴器连接于所述驱动装置120的输出轴，当所述驱动装置120输出旋转运动时，所述丝杆140能够被所述驱动装置120带动转动。

更进一步，所述丝杆140能够驱动直线运动部件150进行直线运动；由此实现所述驱动装置120驱动所述直线运动部件150进行直线运动。在另一个实现形式中，所述驱动装置120也可以为气缸、液压缸或者电缸等直线驱动机构，此时，所述直线运动部件150可以直接安装于驱动装置120，并不需要丝杆140等部件。

在一个实施例中，所述丝杆140的外表面可以形成有单一螺旋方向的螺纹，由此，当丝杆140转动时，所述直线运动部件150能够同步地沿同一个方向运动，也就是说，此时设置于所述丝杆140的所有直线运动部件150均能够同步地动作。

在另一个实施例中，所述丝杆140的外表面可以形成有不同螺旋方向的螺纹，或者说，所述丝杆140的外表面的部分形成为正螺纹，所述丝杆140的外表面的部分形成为反螺纹。如图3所示，所述直线运动部件150设置为两个，其中的一个直线运动部件150与丝杆140的正螺纹配合，所述直线运动部件150中的另一个与丝杆140的反螺纹配合，由此这两个直线运动部件150能够以相反方向沿丝杆140同步地运动。

也就是说，所述直线运动部件150可以包括丝母，所述丝母可转动地设置于所述丝杆140上，由此，当所述驱动装置120驱动丝杆140转动时，所述丝母能够沿所述丝杆的长度方向(正反两个方向)运动。

所述丝杆140的两端分别被轴承座可转动地支撑，也就是说，通过轴承座的设置，使得丝杆140能够产生转动，并且不允许丝杆140产生轴向的位移。

本公开中，如图3所示，所述直线运动部件150在运动时，能够被设置于所述安装板110的第一导向装置160所导向；在一个实施例中，如图3所示，所述第一导向装置160包括至少一个导轨，优选地，所述第一导向装置160包括两个平行设置的导轨，此时，所述直线运动部件150的部分形成为与所述导轨配合的导轨槽，由此所述直线运动部件150能够沿所述第一导向装置160滑动。

优选地，所述第一导向装置160的长度方向与所述丝杆140的长度方向一致，由此，所述直线运动部件150在沿丝杆140运动时，第一导向装置160起到导向作用。

本公开中，每一个直线运动部件150均设置有独立地第一导向装置160，由此能够根据直线运动部件150的运动行程，合理地设置这些导向装置160。当然，考虑到直线运动部件150均需要沿丝杆140的长度方向运动，相应地，这些导向装置160也能够被相互连接，从而形成一个整体。

再参考图3，所述直线运动部件150与所述滑动块170通过传动连杆180相连接。更具体地，所述滑动块170能够沿设置于所述安装板110的第二导向装置190运动。在一个实施例中，所述第二导向装置190包括至少一个导轨，例如，所述第二导向装置190仅包括一个导轨，所述滑动块170的下方设置有与所述导轨配合的导轨槽，由此所述滑动块170能够沿所述第二导向装置190滑动。

本公开中，所述第一导向装置160的长度方向与所述第二导向装置190的长度方向不同，更优选地，所述第二导向装置190的长度方向与所述第一导向装置160的长度方向垂直，当所述直线运动部件150运动时，传动连杆180与丝杆140之间的角度会发生变化，并由此将滑动块170推出或者拉回。

再参考图3，本公开的抓取装置还包括限位部195，其中，所述限位部195设置于所述安装板110，用于限制所述直线运动部件150的运动行程。优选地，所述限位部195设置为两个，并且分别位于所述直线运动部件150的两侧。

由此能够使得所述直线运动部件150仅能够在两个限位部195之间的区域动作，从而限制了抓取装置在工作时的抓取部130的运动范围，提高了抓取装置的安全性。

图4是根据本公开的至少一个实施方式的抓取部的结构示意图。

如图1至图4所示，所述抓取部130的数量被设置为至少四个。本公开中优选地，由于待抓取物体为薄板型U型工件，其重量较小，基于此，所述抓取部130的数量被设置为四个。换句话说，随着待抓取物体的重量的增加，或者随着待抓取物体的长度增加，所述抓取部130的数量可以被设置为5个或者6个等其他数量。当然本公开中的待抓取物体可以不限于U型件。

此时，这些抓取部130被设置于待抓取物体的两侧，或者说，这些抓取部130被设置于所述丝杆140的两侧，以图1为例，在待抓取物体的一侧设置两个抓取部130，在待抓取物体的另一侧设置两个抓取部130；当抓取部130的数量为其他值时，所述抓取部130的位置分布以能够实现待抓取物体的稳定地抓取为宜。

所述抓取部130能够被驱动以能够相对于所述安装板110动作；在一个实施例中，所述至少四个抓取部130能够同时地被所述驱动装置120所驱动，以使得所述抓取部130同时地靠近待抓取物体，并抓取待抓取物体，或者同时地远离待抓取物体，并释放待抓取物体。

也就是说，本公开的抓取装置仅需要设置一个驱动装置，即能够实现对所有抓取部130的同步操作，实现了物体的快速装夹和定位，并且在装夹过程中能够同步定位，具有高同步性和高集成度，也避免了多动力源的复杂性。

在一个实施例中，所述抓取部130能够被设置为相对于所述安装板110平移或者转动，也就是说，无论所述抓取部130做何种运动，仅需要使得抓取部130能够相互接近或者远离即可。

针对于抓取部130的平移运动，本公开中，可以将所述抓取部130直接或者间接设置于所述滑动块170即可。

针对于抓取部130的转动，如图4所示，所述抓取装置还包括支撑架200，所述支撑架200的一端设置于所述安装板110，所述支撑架200的另一端通过铰接轴铰接于所述抓取部130的中部，以当所述抓取部130被所述驱动装置120驱动时，所述抓取部130以所述铰接轴转动。

也就是说，以所述铰接轴为中部，所述抓取部130包括上端和下端，所述下端即所述抓取部130远离所述支撑架200的一端，并且在所述抓取部130的下端设置有吸盘210，并通过吸盘210对待抓取物体所提供的吸力，实现待抓取物体的抓取。

在一个优选的实施例中，如图4所示，所述吸盘210通过安装架220设置于所述抓取部130的一端，例如，所述安装架220设置于所述抓取部130的下端，并且呈L型结构。所述吸盘210被固定于所述安装架220，所述吸盘210的吸口被设置为朝向待抓取物体。

所述安装架220还设置有防撞限位块230，并通过防撞限位块230与待抓取物体的接触，控制吸盘210的位置；本公开中，所述防撞限位块230的前端(即朝向待抓取物体的一端)采用柔软材料制备，例如橡胶或者硅胶等材料，由此能够防止在抓取过程中，抓取部130的收紧角度过大导致吸盘210损坏和损坏工件等。

本公开中，如图4所示，所述抓取部130的另一端铰接于摆臂连杆240的一端，所述摆臂连杆240的另一端铰接于滑动块170，其中，所述滑动块170能够被所述驱动装置120所驱动以能够滑动，以便驱动所述抓取部130转动，或者说，通过所述驱动装置120所提供的驱动力，能够使得所述抓取部130摆动。

图5是根据本公开的至少一个实施方式的抓取装置的部分结构示意图。

如图5所示，所述安装板110上设置有快换装置250，在一个优选的实施例中，所述快换装置250能够被安装在抓取装置的重心位置附近，从而方便了抓取装置的快速更换。本公开中，所述快换装置250包括连接架251以及设置于所述连接架251的快换接头252，其中，所述连接架251设置于所述安装板110，所述快换接头252设置于连接架251，并通过将快换接头252连接于机械臂的末端，从而实现了抓取装置的快换。

在一个优选的实施例中，所述连接架251上还安装有调节开关260，以当调节开关260被触发后，所述驱动装置120动作，从而抓取部130的位置能够被调整。本公开中，当通过对调节开关260施加不同的信号，可以具有不同的调节效果。具体地，当持续地按压调节开关260，并触发该调节开关260时，抓取部130缓慢松开；当按压调节开关260并松开，再持续地按压调节开关260时，抓取部130缓慢闭合，由此能够通过调节开关260来设置抓取部130的初始位置，并且也能够手动地抓取和释放被抓取物体。也就是说，所述调节开关260用于手动调节所述抓取部130的位置，以使得所述抓取部130能够适用于不同的待抓取物体的抓取。

图6是根据本公开的一种实施方式的抓取装置抓取U型待抓取物体的示意图。

如图6所示，所述抓取装置能够抓取U型薄板类工件，并且，本公开的抓取装置也能够抓取不同大小和尺寸的待抓取物体，例如也可以实现方形、长方形、梯形、圆形或不规则变尺寸的工件的抓取，并能保持抓取力度。

尤其是，本公开的抓取装置能够对待抓取物体(柔性工件)进行引导性变形，即模仿双手压紧装配的方式(例如将一个呈外八的薄板类U型工件，装配时压紧成略内八型装配进入，后抓取装置松开工件根据自身弹性性能展开卡住的状态，反之亦然)，方便了柔性工件的装配。

进一步地，如图1和图6所示，所述安装板110上设置有传动护罩270，并通过所述传动护罩270保证抓取装置的安全性。本公开中，所述丝杆140、直线运动部件150、第一导向装置160、滑动块170、传动连杆180以及第二导向装置190等部件可以设置于所述传动护罩270内，从而通过传动护罩270对这些部件进行防护，以防止机械运动对人或其他物件碰撞损伤。

在所述安装板110的一端设置有第一把手280，并通过操作第一把手280实现对机械臂的拖拽示教。而且，所述安装板110还设置有第二把手290，并通过操作第二把手290实现抓取装置的快换，并且在快换后，通过操作第二把手290将抓取装置拎走。

本公开中，一个直线运动部件150能够驱动两个滑动块170运动，也就是说，所述直线运动部件150连接有两个传动连杆180，并通过两个传动连杆连接有两个滑动块170。

由此，本公开的抓取装置在使用时，能够克服现有技术不足问题，能够实现对不同工件的夹取，并且抓取中可以保持加持力功能；通过连杆结构实现多个抓取部同步抓取功能，实现了集成化。通过末端快换，实现了抓取部的单元化，有益于维护和调整。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例/方式”、“一些实施例/方式”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例/方式或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例/方式或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例/方式或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例/方式或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例/方式或示例以及不同实施例/方式或示例的特征进行结合和组合。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

本领域的技术人员应当理解，上述实施方式仅仅是为了清楚地说明本公开，而并非是对本公开的范围进行限定。对于所属领域的技术人员而言，在上述公开的基础上还可以做出其它变化或变型，并且这些变化或变型仍处于本公开的范围内。

Claims (10)

1.一种抓取装置，其特征在于，包括：

安装板，

驱动装置，所述驱动装置设置于所述安装板，并用于提供驱动力；以及

至少四个抓取部，所述至少四个抓取部被设置于待抓取物体的两侧，并被设置为能够相对于所述安装板动作；所述至少四个抓取部能够同时地被所述驱动装置所驱动，以使得所述抓取部同时地靠近待抓取物体，并抓取待抓取物体，或者同时地远离待抓取物体，并释放待抓取物体。

2.如权利要求1所述的抓取装置，其特征在于，所述抓取部能够被设置为相对于所述安装板平移或者转动。

3.如权利要求1所述的抓取装置，其特征在于，还包括：

支撑架，所述支撑架的一端设置于所述安装板，所述支撑架的另一端通过铰接轴铰接于所述抓取部的中部，以当所述抓取部被所述驱动装置驱动时，所述抓取部以所述的铰接轴转动。

4.如权利要求3所述的抓取装置，其特征在于，所述抓取部远离所述支撑架的一端设置有吸盘，并通过吸盘对待抓取物体所提供的吸力，实现待抓取物体的抓取。

5.如权利要求4所述的抓取装置，其特征在于，所述吸盘通过安装架设置于所述支撑架的一端。

6.如权利要求5所述的抓取装置，其特征在于，所述安装架还设置有防撞限位块，并通过防撞限位块与待抓取物体的接触，控制吸盘的位置。

7.如权利要求3所述的抓取装置，其特征在于，所述抓取部的另一端铰接于摆臂连杆的一端，所述摆臂连杆的另一端铰接于滑动块，其中，所述滑动块能够被所述驱动装置所驱动以能够滑动，以便驱动所述抓取部转动。

8.如权利要求7所述的抓取装置，其特征在于，还包括：

直线运动部件，所述驱动装置能够驱动所述直线运动部件进行直线运动；所述直线运动部件与所述滑动块通过传动连杆相连接，所述直线运动部件在运动时，能够驱动所述滑动块运动，其中，所述直线运动部件与所述滑动块的运动方向不同。

9.如权利要求8所述的抓取装置，其特征在于，所述直线运动部件包括丝母，所述驱动装置用于驱动丝杆转动，所述丝母可转动地设置于所述丝杆上。

10.如权利要求8所述的抓取装置，其特征在于，所述直线运动部件能够被设置于所述安装板的第一导向装置所导向；

可选地，所述第一导向装置包括导轨，所述直线运动部件被设置为能够沿所述导轨滑动；

可选地，所述安装板上设置有快换装置。